Технические характеристики станков

Представление о станке как о рабочей машине, предназначенной для выполнения определенных технологических целей, дают размерные, скоростные и силовые характеристики.

Первые определяются основными размерами, позволяющими судить о возможности обработки деталей наибольших габаритов. Например, для токарных станков — высота центров и расстояние между ними; для карусельных станков — диаметр планшайбы; для револьверных — диаметр отверстия в шпинделе. Характерными размерами строгальных и фрезерных станков являются габариты стола и др.

Скоростная характеристика позволяет судить о пределах регулирования скоростей вращения шпинделя, перемещения столов, суппортов. От нее в значительной степени зависит возможность осуществления на станке экономических режимов резания.

Силовая характеристика дает представление о силах резания и подачах, допускаемых мощностью привода или его слабыми звеньями.

Ряды чисел оборотов шпинделей

У станков с вращательным главным движением частота вращения шпинделя определяется по формуле

, об/мин

где v — скорость резания в м/мин;

d — диаметр обрабатываемой заготовки или инструмента в мм.

При ступенчатом же регулировании скорости вращения шпинделя устанавливают в виде определенного ряда чисел оборотов. Механизмы, осуществляющие ступенчатое регулирование, проще по конструкции и надежнее в эксплуатации, вследствие чего они получили наибольшее распространение.

Ряды чисел оборотов шпинделей чаще всего строят по закону геометрической прогрессии. Этот ряд удобен для осуществления экономических режимов резания. Достоинство его и в том, что он позволяет создавать сложные приводы из элементарных двухваловых механизмов, построенных тоже на основе геометрического ряда.

С целью получения наивыгоднейших условий при обработке заготовок из различных материалов инструментами с различными режущими свойствами станки должны обеспечивать изменение скоростей резания от υ_min до υ_max.

Отношение максимальной частоты вращения шпинделя станка к минимальной называется диапазоном регулирования чисел оборотов (частоты вращения шпинделя):

Диапазон шпинделя характеризует эксплуатационные возможности станка.

Целесообразность распределения частот вращения шпинделей в станках по геометрическому ряду была впервые доказана еще в 1876 г. акад. А. В. Гадолиным.

Геометрический ряд чисел оборотов со знаменателем φ будет иметь следующий вид:

Приняв n _z = n _max, получим

откуда

где z — число ступеней ряда.

Значения знаменателей рядов φ нормализованы. Это позволяет нормализовать ряды чисел оборотов и подач, что облегчает кинематический расчет станков.